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抛物线的参数方程

发布时间:2023-06-05 作者:admin 来源:文学

抛物线的参数方程

抛物线的参数方程

峰生水起-遗嘱风波

2023年2月19日发(作者:文化常识高中语文)

2.2常见曲线的参数方程

第一节圆锥曲线的参数方程

一椭圆的参数方程

1、中心在坐标原点,焦点在

x

轴上,标准方程是

22

22

1(0)

xy

ab

ab

的椭圆的参数方程

cos

(

sin

xa

yb

为参数)

同样,中心在坐标原点,焦点在y轴上,标准方程是

22

22

1(0)

yx

ab

ab

的椭圆的参

数方程为

cos

(

sin

xb

ya

为参数)

2、椭圆参数方程的推导

如图,以原点O为圆心,,()ababo为半径分别作两个同心圆,设A为大圆上的任

一点,连接OA,与小圆交于点B,过点,AB分别作

x

轴,y轴的垂线,两垂线交于点M。

设以Ox为始边,OA为终边的角为,点M的坐标是(,)xy。那么

点A的横坐标为

x

,点B的纵坐标为y。由于点,AB都在角的终

边上,由三角函数的定义有

coscos,sinsinxOAayOBb3

当半径OA绕点O旋转一周时,就得到了点M的轨迹,它的参数方程是

cos

(

sin

xa

yb

参数)

这是中心在原点O,焦点在

x

轴上的椭圆的参数方程。

3、椭圆的参数方程中参数的意义

圆的参数方程

cos

(

sin

xr

yr

为参数)中的参数是动点(,)Mxy的旋转角,但在椭圆

的参数方程

cos

(

sin

xa

yb

为参数)中的参数不是动点(,)Mxy的旋转角,它是动点

(,)Mxy所对应的圆的半径OA(或OB)的旋转角,称为点M的离心角,不是OM的旋

转角,通常规定0,2

4、椭圆参数方程与普通方程的互化

可以借助同角三角函数的平方关系将普通方程和参数方程互化。

①由椭圆的参数方程

cos

(

sin

xa

yb

为参数,0)ab,易得cos,sin

xy

ab

,可以

利用平方关系将参数方程中的参数化去得到普通方程

22

22

1(0)

xy

ab

ab



②在椭圆的普通方程

22

22

1(0)

xy

ab

ab

中,令cos,sin

xy

ab

,从而将普通方程

化为参数方程

cos

(

sin

xa

yb

为参数,0)ab

注:①椭圆中参数的取值范围:由普通方程可知椭圆的范围是:,axabyb,

结合三角函数的有界性可知参数0,2

②对于不同的参数,椭圆的参数方程也有不同的呈现形式。

二、双曲线的参数方程

1、以坐标原点O为中心,焦点在

x

轴上,标准方程为

22

22

1(0,0)

xy

ab

ab

的双曲线的

参数方程为

sec

(

tan

xa

yb

为参数)

同样,中心在坐标原点,焦点在y轴上,标准方程是

22

22

1(0,0)

yx

ab

ab

的双曲线

的参数方程为

tan

(

sec

xb

ya

为参数)

2、双曲线参数方程的推导

如图,以原点O为圆心,,(0,0)abab为半径分别作同心圆

12

,CC,设A为圆

1

C上任一点,作直线OA,过点A作圆

1

C的切线'AA与

x

轴交于点'A,

过圆

2

C与

x

轴的交点B作圆

2

C的切线'BB与直线OA交于点'B。过点','AB分别作y轴,

x

轴的平行线','AMBM交于点M。

设Ox为始边,OA为始边的角为,点(,)Mxy,那么点'(,0),'(,)AxBby

因为点A在圆

1

C上,由圆的参数方程的点A的坐标为(cos,sin)aa。

所以

(cos,sin)OAaa

uuur

'(cos,sin)AAxaa

uuur

,因为'OAAA

uuuruuur

,所以

'0OAAA

uuuruuur

,从而2cos(cos)(sin)0axaa,解得

cos

a

x

,记

1

sec

cos

则secxa。

因为点'B在角的终边上,由三角函数的定义有tan

y

b

,即tanyb

所以点M的轨迹的参数方程为

sec

(

tan

xa

yb

为参数)

这是中心在原点O,焦点在

x

轴上的双曲线的参数方程。

3、双曲线的参数方程中参数的意义

参数是点M所对应的圆的半径OA的旋转角,成为点M的离心角,而不是OM的旋转角,通

常规定0,2,且

2

,

23





4、双曲线的参数方程中参数的意义

因为

2

22

1sin

1

coscos



,即22sectan1,可以利用此关系将普通方程和参数方程

互化

①由双曲线的参数方程

sec

(

tan

xa

yb

为参数),易得sec,tan

xy

ab

,可以利用平

方关系将参数方程中的参数化去,得到普通方程

22

22

1(0,0)

xy

ab

ab



②在双曲线的普通方程

22

22

1(0,0)

xy

ab

ab

中,令sec,tan

xy

ab

,从而将普

通方程化为参数方程

sec

(

tan

xa

ya

为参数)

三、抛物线的参数方程

1、以坐标原点为顶点,开口向右的抛物线22ypx(0)p的参数方程为

22

(

2

xpt

t

ypt

参数)

同样,顶点在坐标原点,开口向上的抛物线22(0)xpyp的参数方程是

2

2

(

2

xpt

t

ypt

参数)

2、抛物线参数方程的推导:如图

设抛物线的普通方程为22ypx(0)p,其中p表示焦点到准线的

距离。设(,)Mxy为抛物线上除顶点外的任意一点,以射线OM为终

边的角为。当在(,)

22



内变化时,点M在抛物线上运动,并

且对于

的每一个值,在抛物线上都有唯一的点M与之对应,故可取

为参数来探求抛物线的参数方程。

由于点M在的终边上,根据三角函数的定义可得tan

y

x

,即tanyx,代

入抛物线普通方程可得

2

2

tan

(

2

tan

p

x

p

y

为参数)

这就是抛物线22ypx(0)p(不包括顶点)的参数方程。如果令

1

,(,0)(0,)

tan

tt

U,则有

22

(

2

xpt

t

ypt

为参数)

当0t时,由参数方程表示的点正好是抛物线的顶点(0,0),因此当(,0)(0,)tU

时,参数方程就表示整条抛物线。

3、抛物线参数方程中参数

t

的意义是表示抛物线上除顶点外的任意一点与原点连线的斜率

的倒数。

四、例题:

例1、已知椭圆的参数方程为

2cos

(

4sin

x

y

为参数),点M在椭圆上,对应的参数

3

,

点O为原点,则直线OM的斜率为____________.

解:当

3

时,

2cos1

3

4sin23

3

x

y





故点M的坐标为

(1,23)

,所以直线OM的斜率为

23

例2、已知椭圆的参数方程为

4cos

(

4sin

x

y

为参数,R),则该椭圆的焦距为________.

解:由参数方程得

cos

4

sin

5

x

y

将两式平方相加得椭圆的标准方程为

22

1

1625

xy



所以焦距为

225166

例3、O是坐标原点,P是椭圆

3cos

2sin

x

y

(为参数)上离心角为

6

所对应的点,那么

直线OP的倾斜角的正切值是_________

解;把=

6

代入椭圆参数方程

3cos

2sin

x

y

(为参数),可得P点坐标为

33

(,1)

2

,所

以直线OP的倾斜角的正切值是

123

tan

9

33

2



例4、已知曲线

1

4cos

:(

3sin

xt

Ct

yt





为参数),

2

8cos

:(

3sin

x

C

y

为参数)

12

,CC的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;

解:22

1

:(4)(3)1Cxy

2

:C

22

1

649

xy

,

1

C为圆心是(4,3),半径是1的圆,

2

C为中心是坐标原点,焦点在

x

轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆。

例5、设M为抛物线22yx上的动点,定点

0

M(1,0),点P为线段

0

MM的中点,求

点P的轨迹方程。

解:设点(,)Pxy,令2yt,则

2

22

2

y

xt,得抛物线的参数方程为

22

2

xt

yt

,则动点

2(2,2)Mtt,定点

0

M(1,0),由中点坐标公式知点P的坐标满足方程组

2

1

(12)

2

1

(02)

2

xt

yt





2

1

2

xt

yt



(t为参数)

这就是P点的轨迹的参数方程。

消去参数化为普通方程是2

1

2

yx,它是以

x

轴为对称轴,顶点为

1

(,0)

2

的抛物线。

例6、在椭圆

22

1

94

xy

上求一点M,使点M到直线2100xy的距离最小,并求

出最小距离。

解:因为椭圆的参数方程为

3cos

(

2sin

x

y

为参数),所以可设点M的坐标为

(3cos,2sin)

由点到直线的距离公式,得到点M到直线的距离为:

34

5(cossin)10

3cos4sin10

55

55

d











0

1

5cos()10

5



其中

0

满足于

00

34

cos,sin

55



由三角函数的性质知,当

0

0时,d取最小值5。此时

0

9

3cos3cos

5

,

0

8

2sin2sin

5

,因此,当点M位于

98

(,)

55

时,点M与

直线2100xy的距离取最小值

5

例7、已知抛物线22(0)ypxp,O为坐标原点,,MN是抛物线上两点且

23

9

MN,

若直线,OMON的倾斜角分别为

2

,

33



,求抛物线方程。

解:设(,)Mxy,由抛物线参数方程可知

22cot

3

2cot

3

xp

yp

,即

2

3

23

3

xp

yp

223

(,)

33

p

Mp,同理知

223

(,)

33

Npp,因为

23

9

MN

所以

1

6

p,得抛物线方程为2

1

3

yx

例8、已知两曲线的参数方程分别为

5cos

sin

x

y

(0)和

2

5

()

4

xt

tR

yt

,它们

的交点坐标为___________.

解:

5cos

sin

x

y

,表示椭圆

2

21(5501)

5

x

yxy且

2

5

()

4

xt

tR

yt

表示抛物线2

4

5

yx,联立得

2

2

2

1(5501)

5

4

5

x

yxy

yx



解得245015()xxxx或舍

又因为01y,所以它们的交点坐标为

25

(1,)

5

例9、如图所示,设M为双曲线

22

22

1(0,0)

xy

ab

ab

上任意

一点,过点M作双曲线两渐近线的平行线,分别与两渐近线交于A,B两点,试求平行四边

形MAOB的面积。

解:双曲线的渐进线方程为

b

yx

a

,不妨设M为双曲线右支上一点,其坐标为

(sec,tan)ab,则直线MA的方程为tan(sec)

b

ybxa

a



b

yx

a

代入,解得点A的横坐标为(sectan)

2A

a

x

同理可得,点B的横坐标为(sectan)

2B

a

x,设AOx

则,tan

b

a

,所以平行四边形MAOB的面积为

sin2sin2

coscos

AB

MAOB

xx

SOAOB





Y

22222

2

(sectan)

sin2tan

4cos222

aaabab

a







直角坐标系,,AB是抛物线例10、如图所示,O是

22(0)ypxp上异于顶点的两动点,且OAOB,OMAB并与AB相交于点M,

求点M的轨迹方程。

解:根据条件,设点M,A,B的坐标分别为22

1122

(,),(2,2),(2,2)xyptptptpt

1212

(,0)tttt且,则2

11

(,),(2,2)OMxyOAptpt

uuuuruuur

,2

22

(2,2)OBptpt

uuur

22

2121

(2(),2())ABpttptt

uuur

因为OAOB

uuuruuur

,所以0OAOB

uuuruuur

即:22

121212

(2)(2)01pttptttt①,

因为OMAB

uuuuruuur

,所以0OMAB

uuuuruuur

,即22

2121

2()2()0pxttpytt,所以

12

()0xtty,即

12

0

y

ttx

x

②

因为22

1122

(2,2),(2,2)AMxptyptMBptxpty

uuuuruuur

,且,,AMB三点共线,

所以22

1212

(2)(2)(2)(2)xptptyyptptx

化简得

1212

()20yttpttx③

将①②代入③,得到()20

y

ypx

x

,即轨迹方程2220(0)xypxx。

随堂练习

1、一颗人造地球卫星的运行轨道是一个椭圆,长轴长为15565km,短轴长为15443km,取椭

圆中心为坐标原点,求卫星轨道的参数方程。

解:

1556515443

7782.5,7721.5

22

ab

所以参数方程为

7782.5cos

7721.5sin

x

y

2、已知椭圆

22

22

1

xy

ab

上任意一点M(除短轴端点外)与短轴两端点

12

,BB的连线分别与

x

轴交于,PQ两点,O为椭圆的中心,求证:OPOQ为定值

解:设(cos,sin)Mab,

12

(0,),(0,)BbBb

直线

1

MB方程:

sin

cos

bb

ybx

a

,令0y,则

cos

sin1

a

x

所以

cos

sin1

a

OP

直线

2

MB方程:

sin

cos

bb

yb

a

x,令0y,则

cos

1sin

a

x

所以

cos

1sin

a

OQ

所以OPOQ

22

2

2

cos

1sin

a

a



即OPOQ为定值。

3、求证:等轴双曲线上任意一点到两渐近线的距离之积是常数。

证明;设222xya是等轴双曲线,(sec,tan)Paa是双曲线上任意一点,它到两渐近

线yx的距离分别是

12

sectansectan

,

22

aaaa

dd





所以

2222

2

12

sectan

22

aa

a

dd



是常数。

4、经过抛物线22(0)ypxp的顶点O任作两条互相垂直的线段OAOB和,以直线OA的

斜率k为参数,求线段AB的中点M的轨迹的参数方程。

解:设OA方程:ykx,则OB方程:

1

yx

k



22

ykx

ypx

,求得

2

22

(,)

pp

A

kk

,同理可得2(2,2)Bpkpk

所以AB中点M的参数方程为

2

2

2

2

2

2

1

()

2

(

2

2

1

()

2

p

pk

k

xpk

k

k

p

pk

k

ypk

k





为参数)

5、设曲线

2cos

(

3sin

x

y

为参数)与

x

轴交点为MN,。点P在曲线上,则,PMPN所

在直线的斜率之积为()

A、

3

4

B、

4

3

C、

3

4

D、

4

3

解:曲线的普通方程为

22

1

43

xy

,与

x

轴的交点坐标为(2,0),(2,0),又设曲线上任意

一点

(2cos,3sin)P

则,PMPN的斜率的积为

22

22

(3sin)3sin3

(2cos)44(cos1)4MPNP

kk









选A

6、过点(3,2)且与曲线

3cos

(

2sin

x

y

为参数)有相同焦点的椭圆的方程是()

A、

22

1

1510

xy

B、

22

22

1

1510

xy

C、

22

1

1015

xy

D、

22

22

1

1015

xy



解:曲线

3cos

(

2sin

x

y

为参数)的普通方程为

22

1

94

xy

,把点(3,2)代入选项可知应

选A。再验证一下焦点是否为

(5,0)

7、中心在原点,准线方程为4x,离心率为

1

2

的椭圆方程是()

A、

2cos

sin

x

y

B、

3cos

2sin

x

y

C、

2cos

3sin

x

y

D、

cos

2sin

x

y

解:由

2

4

1

2

a

c

c

a

解得

2

1

a

c

,选C

8、椭圆

3cos

(

5sin

x

y

为参数)的两个焦点坐标是()

A、(0,3),(0,3)B、(0,4),(0,4)C、(4,0),(4,0)D、(3,0),(3,0)

解:由椭圆

3cos

(

5sin

x

y

为参数),可知225,3,4abcab,且焦点在y轴上,

焦点坐标为(0,4),(0,4),选B。

9、点(1,0)P到曲线

2

2

xt

yt

(其中,参数tR)上的点的最短距离是()

A、0B、1C、2D、2

解:方程

2

2

xt

yt

表示抛物线24yx的参数方程,其中2p,设点(,)Mxy是抛物线上

任意一点,则点(,)Mxy到点(1,0)P的距离222(1)2111dxyxxx

所以最短距离为1,选B。

10、双曲线

3tan

(

1

cos

x

y

为参数)的两条准线方程分别是__________.

解:双曲线的普通方程为

2

21

9

x

y,所以双曲线的焦点在y轴上,且中心在原点,对称

轴为

x

轴,y轴,所以两条准线方程为

2a

y

c

,且221,3,10abcab,所

以准线方程为

10

10

y。

11、椭圆

2cos

sin

x

y

中斜率为1的平行弦的中点轨迹方程是__________

解:设斜率为1的平行弦的方程为yxb,代入椭圆方程

2

21

4

x

y可得。

2258440xbxb,所以方程的两根

12

,xx满足

12

8

5

b

xx,

2

12

44

5

b

xx

,则

中点(,)Mxy满足

12

4

25

5

xx

b

x

b

yxb





消去b得到40xy(椭圆内部分),即为斜率为

1的平行弦的中点轨迹方程。

第二节直线的参数方程

一、知识点;

1、经过点

000

(,)Mxy,倾斜角为

()

2

的直线l的普通方程是

00

tan()yyxx

如图所示在直线l上任取一点(,)Mxy,则

00000

(,)(,)(,)MMxyxyxxyy

uuuuuur

e

是直线l的单位方向向量(单位长度与坐标轴的单位长度相同),则

(cos,sin),(0,)e

因为

0

MMe

uuuuuur

P,所以存在实数tR,使

0

MMte

uuuuuur

,即

00

(,)(cos,sin)xxyyt

于是

00

cos,sinxxtyyt,即

00

cos,sinxxtyyt

因此,经过点

000

(,)Mxy,倾斜角为的直线l的参数方程为

0

0

cos

(

sin

xxt

t

yyt





为参数)

2、因为(cos,sin),1ee,由

0

MMte

uuuuuur

,得到

0

MMt

uuuuuur

,因此,直线上的动

点M到定点

0

M的距离,等于0

0

cos

(

sin

xxt

t

yyt





为参数)中参数

t

的绝对值。

3、当0时,sin0,所以,直线l的单位方向向量e的方向总是向上。此时,

若0t,则

0

MM

uuuuuur

的方向向上;若0t,则

0

MM

uuuuuur

的方向向下;若0t,则点M与

0

M重合。

4、直线的一般参数方程转化为标准的参数方程

已知直线的参数方程为0

0

(

xxat

t

yybt





为参数),由直线的参数方程的标准形式

0

0

cos

(

sin

xxt

t

yyt





为参数)可知,参数

t

的系数分别是其倾斜角的余弦值和正弦值,二者

的平方和为1,故可将原式转化为

22

0

22

22

0

22

(

a

xxabt

ab

t

b

yyabt

ab





为参数)

再令

2222

cos,sin

ab

abab





,由直线倾斜角的范围让

在0,范围内取值,

并且把22abt

看成标准方程中的参数't,即得标准形式的参数方程式为

0

0

'cos

('

'sin

xxt

t

yyt





为参数)

5、直线参数方程的应用

设过点

000

(,)Pxy,倾斜角为的直线l的参数方程是0

0

cos

(

sin

xxt

t

yyt





为参数)

12

,PP是l上的两点,它们所对应的参数分别为

12

,tt,则

(1)

12

,PP两点的坐标分别是

0101

(cos,sin)xtyt,

0202

(cos,sin)xtyt

(2)

1212

PPtt

(3)线段

12

PP的中点P所对应的参数为

t

,则12

2

tt

t

,中点P到定点

0

P的距离

12

02

tt

PPt



(4)若

0

P为线段

12

PP的中点,则

12

0tt

(5)曲线上有两点A,B关于直线ykxb对称,可设AB中点为

0

(,)Makab

,则直线

AB的参数方程为

cos

sin

xat

ykabt





,其中

sin1

cosk

,再利用

12

0tt解之。

二、例题

例1、直线

22

(

32

xt

t

yt





为参数)上与点(2,3)P距离等于2的点的坐标是_________

解:根据距离公式可得22222tt,解得

2

2

t,代入可得(3,4)或(1,2)

例2、直线l过点

0

(1,5)M,倾斜角为

3

,且与直线

230xy

交于M,则

0

MM的长

为-_________

解:直线l的方程为

1

2

3

5

2

t

x

yt





代入

230xy

,解得

0

MM=1063t

例3、已知直线l的斜率1k,经过点

0

(2,1)M,点M在直线上,以

0

MM

uuuuuur

的数量

t

参数,则直线l的参数方程为__________.

解:由参数

t

的几何意义可知,直线的参数方程可以写成标准形式0

0

cos

sin

xxt

yyt





(t为参

数)其中为直线的倾斜角。

因为直线的斜率为1,所以直线的倾斜角0135,所以

22

cos,sin

22



所以直线l的参数方程为

2

2

2

(

2

1

2

xt

t

yt





为参数)

例4、设曲线C的参数方程为

23cos

(

13sin

x

y





为参数),直线l的方程为320xy,

则曲线C到直线l的距离为

710

10

的点的个数为()

A、1B、2C、3D、4

解:由曲线C的参数方程得对应的圆的圆心坐标为(2,1)C,半径3r,那么C到直线

320xy的距离

22

23(1)2

710

10

1(3)

d







,那么直线l与曲线C相交,结合图像可

知C上到l距离为

710

10

的点有2个。

例5、设极点与原点重合,极轴与

x

轴正半轴重合。已知曲线

1

C的极坐标方程是

2

sin()(0)

42

kk

,曲线

2

C的参数方程为

22cos

(

2sin()

2

x

y





为参数),则两曲

线公共点的个数为_________

解:将两曲线方程化为直角坐标方程,得

1

:10Ckxky,

2

:20Cxy,两直线平

行或重合,所以公共点的个数为0或无数。填:0或无数

例6、已知直线:34120lxy与圆

12cos

:

22sin

x

C

y





(为参数),试判断它们的公

共点的个数

解:圆的方程可化为22(1)(2)4xy,其圆心为(1,2)C,半径为2,圆心到直线的

距离为

22

32412

7

2

5

34

d





,所以直线和圆相交,交点个数为2.

例7、设直线

1

l过点(2,4)A,倾斜角为

5

6

(1)求

1

l的参数方程;(2)设直线

2

:10lxy,

2

l与

1

l的交点为B,求AB

解:(1)由题意得

5

2cos

6

(

5

4sin

6

xt

t

yt





为参数),即

3

2

2

(

1

4

2

xt

t

yt





为参数)

(2)点B在

1

l上,只要求出B点对应的参数

t

,则t就是点B到点A的距离,把

1

l的参数

方程代入

2

l中,得

31

(2)(4)10

22

tt,所以

31

7

2

t

,即

14

7(31)

31

t

t

为正值,

根据参数的几何意义,知7(31)AB

例8、直线

12

2

xt

yt





(t为参数)与圆

3cos

3sin

x

y

(为参数)交于A,B两点,求AB的

解:若求AB的长度,显然要根据直线的参数方程的参数的几何意义,把圆的方程由参数

方程化为普通方程。由圆的参数方程

3cos

3sin

x

y

知圆的普通方程为229xy

所以将直线方程

12

2

xt

yt





代入圆的方程,得22(12)(2)9tt

即25840tt,所以由

1212

84

,

55

tttt

知22

121212

6480125

215()45

255

ABtttttt



例9、已知点(,)pxy是圆22(1)1xy上任意一点,欲使不等式0xyc恒成立,

c

的取值范围

解:圆22(1)1xy的参数方程为

cos

1sin

x

y



则有1sincos12sin()

4

xy



()12sin()

4

xy

,()xy的最大值为12,由于0xyc恒成

立,即12c

例10、在圆2242200xyxy上求两点,AB,使它们到直线43190xy的距

离分别最短和最长。

解:将圆的方程化为参数方程

25cos

(

15sin

x

y





为参数),则圆上点P的坐标为

(25cos,15sin),它到所给直线的距离为

22

20cos15sin30

4cos3sin6

43

d









4366

5(cossin)5cos()

5555

,其中

43

cos,sin

55

。故当

cos()1,即时,d最长,这时,点A的坐标为(6,4);当cos()1,

即时,d最短,这时,点B的坐标为(2,2)

例11、已知直线:10lxy与抛物线2yx交于A,B两点,求线段AB的长和点(1,2)M

到A,B两点的距离之积

解:因为直线l过定点M,且l的倾斜角为

3

4

,所以它们的参数方程是

3

1cos

4

(

3

2sin

4

xt

t

yt





为参数)即

2

1

2

(

2

2

2

xt

t

yt





为参数)

把它代入抛物线的方程,得2220tt,解得

12

210210

,

22

tt





由参数的几何意义得

12

10ABtt,

12

2MAMBtt

例12、经过点(2,1)M作直线l,交椭圆

22

1

164

xy

于A,B两点。如果点M恰好为线段AB

的中点,求直线l的方程

解:设过点(2,1)M的直线l的参数方程为

2cos

(

1sin

xt

t

yt





为参数)

代入椭圆方程,整理得

22(3sin1)4(cos2sin)80tt

t

的几何意义知

1

MAt,

2

MBt,因为点M在椭圆内,这个方程必有两个实根,

所以

12

2

4(cos2sin)

3sin1

tt





,因为点M为线段AB的中点,所以120

2

tt

即cos2sin0,于是直线的斜率为

1

tan

2

k,因此,直线l的方程是

1

1(2)

2

yx,即240xy

三、练习题

1、直线3490xy与圆

2cos

2sin

x

y

(为参数)的位置关系是()

A、相切B、相离C、直线过圆心D、相交但直线不过圆心

解:因为

22

009

9

2

5

34

dr





,所以直线与圆相交,选D

2、经过点(1,5)M且倾斜角为

3

的直线,以定点M到动点P的位移

t

为参数的参数方程是

()

A、

1

1

2

3

5

2

xt

yt





B、

1

1

2

3

5

2

xt

yt





C、

1

1

2

3

5

2

xt

yt





D、

1

1

2

3

5

2

xt

yt





解:根据直线参数方程的定义,易得

1cos

3

5sin

3

xt

yt





,即

1

1

2

3

5

2

xt

yt





选D

3、参数方程

1

(

2

xt

t

t

y





为参数)所表示的曲线是()

A、一条射线B、两条射线C、一条直线D、两条直线

解:因为

1

,22,xt

t

U,即2x或2x,故是两条射线。B

4、曲线

cos

(

sin

x

y

为参数)上的点到两坐标轴的距离之和的最大值是()

A、

1

2

B、

2

2

C、1D、2

解:由题意得cossind,下面只解0,

2







的情况,其他情况类似,当0,

2







时,cossin2sin()

4

d

,故距离的最大值是2,选D

5、曲线方程

22cos

(

2sin

x

y



为参数)上的点与定点(1,1)A距离的最小值是______

解:最小距离2

22(1)12102d

6、对任意实数k,若直线ykxb与圆

32cos

12sin

x

y





(02)恒有公共点,则b

的取值范围是________

解:由题意得点(0,)b恒在圆内,由12sin1,3y,则1,3b

7、设直线l经过点

0

(1,5)M、倾斜角为

3

(1)求直线l的参数方程;

(2)求直线l和直线

230xy

的交点到点

0

M的距离;

(3)求直线l和圆2216xy的两个交点到点

0

M的距离的和与积

解:(1)直线l的参数方程为

1

1

2

3

5

2

xt

yt





(t为参数)

(2)将直线l的参数方程中的,xy代入

230xy

,得

(1063)t

,所以,直线

l和直线230xy的交点到点

0

M的距离为1063t

(3)将直线l的参数方程中的,xy代入2216xy,得2(153)100tt

设该方程的两根为

12

,tt,则

1212

(153),10tttt,可知

12

,tt均为负值,所以

1212

()153tttt,所以两个交点到点

0

M的距离的和为153,积为10.

8、已知经过点(2,0)P,斜率为

4

3

的直线和抛物线22yx相交于A,B两点,设线段AB的

中点M,求点M的坐标。

解:设过点(2,0)P的直线AB的倾斜角为

,由已知可得

34

cos,sin

55



所以,直线的参数方程为

3

2

5

(

4

5

xt

t

yt



为参数)代入22yx,整理得2815500tt

中点M的相应参数是12

15

216

tt

t

,所以点M的坐标为

413

(,)

164

9、经过点(2,1)M作直线交双曲线221xy于A,B两点,如果点M对线段AB的中点,

求直线AB的方程。

解:设过点(2,1)M的直线AB的参数方程为

2cos

(

1sin

xt

t

yt





为参数)代入双曲线方程,整理得

222(cossin)2(2cossin)20tt,设

12

,tt为上述方程的两个根,则

12

22

4cos2sin

cossin

tt







,因为点M为线段AB的中点,由

t

的几何意义知

12

0tt

所以4cos2sin0,于是得到tan2k,因此,所求直线的方程为

12(2)yx,即230xy

10、经过抛物线22(0)ypxp外一点(2,4)A且倾斜角为045的直线l与抛物线分别交

12

,MM,如果

1122

,,AMMMAM成等比数列,求p的值。

解:直线l的参数方程为

2

2

2

(

2

4

2

xt

t

yt





为参数),代入22(0)ypxp,得到

222(4)8(4)0tptp,

由根与系数的关系,得到

1212

22(4),8(4)ttpttp

因为

2

1212

MMAMAM,所以2

121212

()tttttt,即5

1212

()5tttt

所以

2

22(4)58(4)pp







,即451pp

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